다음 중 분해연소를 하지 않는 물질은?
- 목재
- 석탄
- 종이
- 수소
정답과 해설 보기
정답 ④ · 분해연소는 물질이 열을 받아 가연성 가스로 분해된 후 연소하는 현상을 말합니다. 목재, 석탄, 종이와 같은 고체 연료는 가열되면 열분해를 일으켜 가연성 가스를 발생시키며 연소합니다.
분해연소는 고체 연료가 열분해된 후 연소하는 것이므로, 기체 연료인 수소는 분해 과정 없이 직접 연소한다.
개념 한 쪽
가스기능사 연소의 종류와 특성 — 분해연소·발화지연·폭발범위와 위험도
연소 문제는 연소 형태 판단, 발화지연과 폭발범위의 성질, 위험도 계산이 축이다.
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시험에 이렇게 나온다
출제기준 단원 「연소의 종류와 특성」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 연소 형태 분류 | 1 | 분해연소에 속하지 않는 물질 |
| 발화지연 경향 | 1 | 혼합비와 발화지연의 관계 |
| 폭발 성질 판단 | 1 | 폭발 성질 설명 중 틀린 것 |
뜻
연소 형태는 연료 상태로 가른다. 분해연소는 고체 연료가 열분해된 뒤 그 가스가 타는 것이므로, 기체 연료인 수소는 분해 과정 없이 직접 연소해 분해연소에 속하지 않는다.
발화의 성질은 조건별 경향으로 묻는다. 가연성 가스와 산소의 혼합비가 완전산화 비율에 가까울수록 반응 속도가 빨라져 발화지연은 짧아진다. 발화점은 혼합비·가열조건·점화원 등에 영향을 받으며 공간의 비중은 직접 인자가 아니다. 발화의 일반 원인은 온도·조성·압력 등 가스의 물리화학적 조건이지 용기 재질이 아니다.
폭발 성질은 위험·안전의 방향이 핵심이다. 폭발범위가 넓을수록, 비중이 클수록, 폭굉(음속 초과 화염 전파)일수록 위험하다. 반면 안전간격은 안전 마진이므로 클수록 오히려 안전하다. 고온·고압에서는 분자 활동이 활발해져 폭발범위가 넓어진다.
계산은 두 가지다. 폭발범위의 폭은 상한에서 하한을 뺀 값이고, 위험도는 (상한-하한)÷하한으로 구한다 — 부탄(1.8~8.4%)이면 (8.4-1.8)÷1.8=약 3.67이다. 온도 관계는 착화점이 인화점보다 높다. 연소 3요소는 가연물·산소공급원·점화원이다.
예제
"틀린 것 고르기"는 위험·안전 방향을 뒤집는 보기가 정답인 경우가 많다 — 특히 안전간격(클수록 안전). 계산 문제는 하한을 분모로 쓴다는 점만 주의하면 된다.
대표 기출 3문항
가연성 가스와 산소의 혼합비가 완전산화에 가까울수록 발화지연은 어떻게 되는가?
- 길어진다.
- 짧아진다.
- 변함없다.
- 일정치 않다.
정답과 해설 보기
정답 ② · 가연성 가스와 산소의 혼합비가 화학양론적 비율, 즉 완전산화에 가까운 이론 혼합비에 도달할수록 연소 반응 속도는 가장 빨라집니다. 반응 속도가 빨라지면 발화지연 시간은 짧아지는 경향을 보이므로 정답은 짧아진다가 맞습니다.
가연성 가스와 산소의 혼합비가 완전산화 비율에 가까울수록 반응 속도가 빨라져 발화지연은 짧아진다.
다음은 폭발에 관한 가스의 성질을 설명한 것이다. 틀린 것은?
- 폭발범위가 넓은 것은 위험하다.
- 가스 비중이 큰 것은 낮은 곳에 체류할 위험이 있다.
- 안전간격이 큰 것일수록 위험하다.
- 폭굉은 화염 전파속도가 음속보다 크다.
정답과 해설 보기
정답 ③ · 안전간격(안전마진)은 폭발하한계와 발화점 사이의 차이를 말합니다. 안전간격이 클수록 폭발이나 발화하기까지의 허용 범위가 넓어져 오히려 안전한 것으로 간주됩니다.
안전간격이 클수록 폭발 허용 범위가 넓어지므로 오히려 안전한 것으로 간주한다.
자주 묻는 물음
- 분해연소를 하지 않는 물질은?
- 수소입니다. 기체 연료는 열분해 없이 직접 연소합니다.
- 혼합비가 완전산화에 가까우면 발화지연은?
- 짧아집니다. 반응 속도가 빨라지기 때문입니다.
- 안전간격이 크면 위험한가?
- 아닙니다. 안전 마진이므로 클수록 안전한 것으로 봅니다.
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